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PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-10-10 | 1242 次浏览 | 分享到:

这期我们介绍PCB热仿真,重点是确定热源和PCB简化。PCB上的热源有三种:元件功率散热,DC直流损耗热转换,AC交流损耗热转换。本期先看第一种情况,我们知道了芯片元件的热功率,如何进行热仿真。

 

关于热仿真设置,可参考之前三篇文章:

仿真实例034:热仿真THs稳态求解器--针式散热片

仿真实例035:热仿真THt瞬时求解器--针式散热片

仿真实例036:热仿真CHT求解器--针式散热片

 

Step 1. PCB 导入

首先开始多物理工作室,修改好单位。

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

                          

PCB文件直接拖拽进来,这里以odb++为例。

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

EDA导入对话框中,选Components,多物理工作室会出现Heat Source选项,元件的高度随PCB数据自动显示。


PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

手动输入元件的热功率,比如若干瓦,点击ok完成,再点击Finish Import完成PCB导入。

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

可见每个热源已经自动定义好。

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

下面检查材料属性,确保热仿真相关的系数都添加好。

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

其他热仿真设置我们略过。下面看下如何简化PCB。

 

Step 2. PCB 热仿真简化

右键点击PCB,进入EDA导入界面。

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

选中Stackup, 可选择关闭简化,层层简化,还是完全简化。

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

层层简化是依据材料属性,自动生成等效材料。

 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

全部简化是整体PCB被简化为一个结构,使用等效材料。

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

 

两种简化都可以大幅加快仿真速度,同时保证结果的有效性。根据众多用户测量验证,又快又准。

 

介绍完纵向简化,下面看横向简化。EDA导入界面中,选择Areas, 然后限制区域,比如用长方形区域选择,在预览的黑色界面中鼠标选择区域。

 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

这样导出的结构在选中区域内不做简化,更好地仿真热源与PCB板直接的热传导细节。

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

 

当然我们也可以真正限制横向仿真区域,只需取消简化即可。

 

 

 

PCB热仿真1---元件热源_CST仿真案例 

其他热仿真设置就掠过了。

 

小结:

1.    PCB的热仿真,尤其是CHT仿真计算量大,经常需要简化PCB。

2.    在知道热源的情况下,直接把PCB导入CST,自动设置热源,方便快捷。

 

(内容、图片来源:CST仿真专家之路公众号,侵删)

 

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